Uma concentração menor na chaminé pode resultar de mais ar ou mais água misturados ao gás, sem que tenha ocorrido redução proporcional da emissão do poluente. Para avaliar um sistema catalítico, a base da medição precisa ser explícita. Concentração recebida, concentração seca e concentração corrigida a um teor de oxigênio são resultados diferentes.
Duas correções com funções distintas
A retirada matemática da água converte uma concentração volumétrica úmida para a base seca. Já a correção de oxigênio busca uma base de diluição definida. Como exemplo de uso regulamentar, o texto norte-americano 40 CFR 60.2975 utiliza concentração seca e referência de 7% de oxigênio para o escopo de instalações ali previsto. Essa referência não é apresentada aqui como limite brasileiro ou regra universal de emissões.
O cálculo seguinte é ilustrativo e considera mistura com ar, sem enriquecimento de oxigênio, com grandezas expressas em bases compatíveis. Uma instalação real deve utilizar o método e a referência pertinentes à sua autorização e ao seu ensaio.
Primeiro, declarar a água
Considere uma concentração de 80 ppmv em base úmida, com fração molar de água 0,10. Desconsiderando outros ajustes instrumentais, a concentração seca é:
Cseca = Cúmida/(1 − fração de água) = 80/0,90 = 88,89 ppmv.
A quantidade de poluente não aumentou; diminuiu o denominador gasoso usado para expressar a concentração. Sem identificar a base, comparar 80 com 88,89 poderia sugerir uma mudança física inexistente.
Depois, normalizar a diluição pelo oxigênio
Adote, no exemplo, oxigênio medido de 12% em base seca e referência de 7%. Para a convenção que utiliza 20,9% como oxigênio do ar:
Creferência = Cseca × (20,9 − O₂referência)/(20,9 − O₂medido).
Logo:
88,89 × 13,9/8,9 = 138,83 ppmv, arredondado a duas casas.
O resultado corrigido é maior porque o gás medido continha mais oxigênio — mais diluição pelo ar na hipótese do modelo — que a referência escolhida. Não houve geração de poluente durante a conta.
| Resultado do mesmo exemplo | Valor |
|---|---|
| Concentração úmida | 80,00 ppmv |
| Concentração seca | 88,89 ppmv |
| Concentração seca a 7% O₂ | 138,83 ppmv |
Onde aparecem erros de interpretação
Um erro é aplicar a correção de umidade duas vezes a uma leitura que já sai seca do analisador. Outro é combinar oxigênio em base úmida com poluente em base seca. Um terceiro é comparar valores corrigidos a referências de oxigênio diferentes como se fossem diretamente equivalentes.
A fórmula também se torna muito sensível quando o oxigênio medido se aproxima de 20,9%, pois o denominador diminui. Isso deve motivar investigação das condições do ensaio, e não a apresentação de um número enorme como diagnóstico isolado do catalisador.
Conversão catalítica pede um balanço adicional
Para calcular abatimento em massa, é preciso combinar concentração e vazão em bases coerentes, além de converter a unidade molar ou volumétrica quando necessário. Uma queda de concentração sem a vazão correspondente não demonstra a mesma queda na taxa de emissão.
O resultado prático é um cabeçalho de dados mais rigoroso: poluente, unidade, base seca/úmida, água, oxigênio medido, oxigênio de referência, vazão e condições de referência. Essa informação permite discutir o desempenho de um sistema catalítico sem atribuir ao catalisador uma mudança causada apenas por diluição.
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